花期熏烟防霜对青海云杉开花和结实的影响

丁得庆，陵军成

(1.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局古城自然保护站，甘肃 天祝 733211；2.甘肃省天祝县林业工作站，甘肃 天祝 733299)

青海云杉(Piceacrassifolia)是我国青藏高原东北边缘特有的森林建群树种，也是西北地区造林和城市园林绿化的重要树种，分布于青海、甘肃、宁夏、内蒙古等省(区)。近年来随着各种造林绿化工程的实施，青海云杉苗木需求量大增，苗木产业快速发展，种子市场供不应求，价格居高不下。自然条件下青海云杉种子产量极不稳定，绝收年份频繁出现，绝收和少收的最主要原因是霜冻[1]。天祝县域虽已建成多处青海云杉采种林，但每年的晚霜都为害致死将要和已经脱皮显露的雌、雄花芽，导致采种林难以发挥应有作用。因此，防除晚霜危害是解决青海云杉结种难瓶颈问题的关键。本试验在青海云杉花期就地收集林间枯枝落叶，燃烧熏烟防霜，研究不同熏烟密度和强度对种子产量和质量的影响，以期为青海云杉采种林种子优质高产提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省天祝藏族自治县赛什斯镇先明峡村青梅云杉母树林，N36°98′，E103°14′，该地属大陆性高原季风气候，光照充足，平均海拔2 452 m，相对无霜期90～145 d，年日照时数2 500～2 700 h，年均降水量350～380 mm，年均气温2 ℃，最热月7月份平均气温11.4 ℃，极端高温不超过30 ℃，土壤类型为山地棕褐土，pH7.6。1984年人工栽植青海云杉采种林400 hm2，现树体树龄已达40 a，生长健壮，进入盛果期，树高9～12 m，郁闭度0.4～0.5。

1.2 研究方法

1.2.1 试验设计 试验共设4个处理，即熏烟燃烧点密度处理1为每亩(667 m2)2个，处理2为4个，处理3为6个，处理4为0个(对照，CK，不熏烟)；试验随机区组设计，重复3次，每小区面积50 m×50 m，小区之间设立20 m隔离带，以防熏烟时烟雾飘移到相邻小区。

1.2.2 试验实施 2017年青海云杉花期实施，共3次(表1)。小区内燃烧点间距离相等，均匀摆放。熏烟前用铁皮焊接宝瓶状燃烧炉，1个燃烧炉为一个燃烧点，收集林下枯枝落叶填入炉膛内，每个燃烧炉每次填入枯枝落叶125 kg，燃烧完后下次启用时重新装入，熏烟中途不再添加枯枝落叶。根据气象预报，降霜前1 h点燃炉膛内枯枝落叶，并调整炉膛风门大小，使枯枝落叶以冒烟状燃烧。

表1 青海云杉花期物候期和具体熏烟时间

1.2.3 指标测定 熏烟开始后1 h测定林间气温和空气相对湿度，测定时，每小区离地面3 m处随机悬挂酒精温度计和干湿球湿度计各4个。

10月下旬青海云杉球果由深绿变褐时，每小区随机抽取20株，分株采集整树球果、称重(鲜重)，晾晒脱种、杂质、称重(干重)；计算单株球果鲜重、单株产种量、出种率。

不同处理干种混合均匀，从中随机抽取1 000粒称重，重复3次。

次年进行发芽率、出苗率试验测定，重复5次，每重复100粒种子。

1.2.4 数据整理与分析 所有数据求算术平均值，利用Excel2003和DPS9.05软件进行数据整理与分析。

所有数据求平均值，利用Excel2003和DPS9.05软件对试验数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同熏烟处理对气温和空气湿度的影响

由表2可以看出，青海云杉花期熏烟防霜后，不同处理均提高了林间气温，降低了林间空气湿度，且林间气温随着熏烟燃烧点密度的增加而提高，林间空气湿度随着林间熏烟燃烧点密度的提高而降低。不同熏烟处理1、2、3的林间气温分别为-4.18、0.25 、2.61 ℃，较对照(CK)分别提高了4.05、8.48 、10.84 ℃，林间空气湿度分别为38.54%、32.16%、26.02%和45.27%，较对照(CK)分别降低了6.73个百分点、13.11个百分点、19.27个百分点。

表2 不同处理的气温和空气湿度变化

2.2 不同熏烟处理对产种量和出种率的影响

由表3可以看出，青海云杉花期熏烟防霜后，不同处理均显著提高了球果鲜重、产种量和出种率。处理1、2、3每株的球果鲜重分别为80.46、82.14、81.84 kg，分别较对照(CK)提高了35.16%、37.98%、37.48%，单株产种量分别为2.16、4.07、2.78 kg，分别较对照(CK)提高了72.80%、225.60%、122.40%；出种率分别为2.68%、4.95%、3.40%，较对照(CK)分别提高了27.62%，135.71%，61.90%。差异均达到极显著水平(P<0.01)。

表3 不同处理的产种量和出种率变化

2.3 不同熏烟处理对千粒重和发芽率的影响

由表4可以看出，青海云杉花期熏烟防霜后，不同处理均提高了种子千粒重和发芽率。不同处理1、2、3的千粒重分别为5.12、8.63、7.07 g，较对照(CK)分别提高了16.63%、96.58%、61.05%，发芽率分别为72.34%、86.44%、78.02%，较对照(CK)分别提高了6.96%、27.81%、15.36%。差异均达到极显著水平(P<0.05)。

表4 不同处理的千粒重和发芽率变化

3 结论与建议

低温对植物的伤害程度决定于温度降低的幅度、持续时间和低温发生的季节，同时也决定于不同植物种类(品种)及其不同发育阶段的抗低温能力。温度降得愈低，植物受害愈重；低温持续时间愈长，对植物的为害愈大；降温速度越快，植物受伤害越重。在寒冷的季节(冬季)，植物抗低温的能力较强，但当早春气候回暖后，植物抗低温能力减弱，这时突然降温，对植物为害更严重。同一植物在不同发育阶段，抗寒能力差异也较大，通常休眠阶段抗寒性最强，营养生长阶段次之，生殖生长阶段最弱，特别在花粉母细胞减数分裂期和开花受精期对低温最为敏感。青海云杉花期遭受霜冻后，雌、雄球花和嫩梢受害犹如烫伤，细胞失去膨压，组织疲软，叶色变褐，最终干枯死亡，在受害过程中顶端部分受害程度重于底端。白宝璋等[2]认为霜冻是一种典型的冰点以下的低温使植物组织内结冰而引起的伤害。张建光等[3-5]研究结果表明花期霜冻使梨、核桃、樱桃等果树授粉受精受阻，花而不实，产量降低。本试验结果表明，花期霜冻后自然条件下(对照)球果鲜重、产种量、千粒重和发芽率都很低，人工熏烟后均提高了林间温度、产种量、千粒重和发芽率，不同处理中处理2的种子产量和质量最高，处理3虽进一步提高了熏烟燃点密度和强度，但在提高林间温度和降低林间空气湿度的同时，没有进一步提高种子产量和质量，原因可能是过分熏烟灼烤花器，同样导致授粉受精不良，种子产量和质量下降。青海云杉林下有丰富的枯枝落叶，给森林防火带来一定隐患，修建特有的燃烧炉灶，在人为看管下就地取材，进行可控性燃烧，以烟拒霜，防除霜冻，可达到提高青海云杉种子产量和质量，逐步消除森林火灾隐患的双重目的。